[이슈 분석] “계통혼잡비용 공개해야…전력거래소 EMS 신규 도입 필요”

▲동해안∼수도권 송전선로 1호 철탑. 산업통상자원부

AI 데이터센터와 반도체 클러스터 등 전력다소비 산업이 수도권에 집중되는 현상이 계속되는 이유는 단순하다. 전기를 어디서 쓰든 요금이 같기 때문에 인프라가 우수한 수도권으로 몰리는 것이다. 입지 여건은 지방이 더 우수해도 전력 사용 비용에서 이점이 없다면, 기업은 수도권을 떠날 유인이 없다.

지역별 요금제를 도입하기 위해선 계통혼잡비용부터 계산해야 한다. 하지만 현재 전력거래소의 계통운영시스템(EMS)으로는 이를 계산하기 어려워 새로운 시스템 도입이 필요하다는 지적이 나오고 있다.

29일 전력업계에 따르면 유재국 국회입법조사처 선임연구관은 '전력망 과부족의 파악과 투자 우선순위의 결정' 보고서를 통해 전력망 혼잡도를 반영한 '지역별 차등 요금제' 도입이 산업시설의 지방 분산을 유도할 수 있는 유력한 수단이라며, 이를 실현하기 위한 전제 조건으로 '모선별 한계가격(LMP)' 공개와 활용을 제시했다.

이는 전력계통의 정밀한 혼잡 정보와 비용을 반영한 가격체계로, 전력망 투자 우선순위 설정과 산업입지 정책을 동시에 설계할 수 있는 도구로 주목된다.

모선별 한계가격에 따른 지역별 요금제 도입 시 효과. 자료=국회 입법조사처

AI·반도체·데이터센터 중심의 산업구조로 전환이 빠르게 진행되면서, 고전력을 안정적으로 공급할 수 있는 송전망 구축이 산업경쟁력의 핵심으로 떠올랐다. 그러나 발전소·변전소 입지는 이미 포화 상태이며, 지역 주민과의 갈등으로 인해 한국전력은 점차 어려운 입지 조건에서 설비를 건설해야 하는 상황이다.

이러한 문제를 해결하기 위해 2024년 '국가기간 전력망 확충 특별법'이 제정됐지만, 국회 입법조사처는 “미래 수요 예측만을 기준으로 하는 과잉투자 우려가 크다"며 혼잡비용 기반의 '투자 우선순위' 정립이 필요하다고 강조하고 있다.

'모선별 한계가격(LMP, Locational Marginal Price)'은 변전소 단위로 송전 혼잡과 발전비용을 반영한 지역별 전기요금 지표다. 이 가격이 높을수록 해당 지역은 송전 병목 현상이 심각하고, 상대적으로 높은 전기요금을 부과할 근거가 된다. 이를 바탕으로 고전력 산업의 지방 이전을 유도할 수 있다.

가상 시뮬레이션에 따르면, 수도권 LMP는 200원/kWh, 비수도권은 100원/kWh로 설정되는 경우, 수도권의 1시간 혼잡비용만 5000만원에 달했다. 이처럼 LMP는 실시간 계통의 병목 현상을 수치로 보여주는 '송전 GPS'인 셈이다.

보고서는 현재 전력거래소의 전력계통운영시스템(EMS)이 LMP를 제대로 산정하지 못하고 있다고 지적했다.

실례로 감사원은 올해 초, 33일간 발전기 출력 정보가 잘못 반영돼 불필요한 급전이 이뤄진 사례를 적발하며 계통운영의 신뢰성 문제를 지적한 바 있다. 2023년 9월 1일 15시45분 분당복합화력발전소 6호기의 실체 출력은 48MW였으나 자료변환장치 고장으로 전력거래소 계통운영시스템에는 발전기 출력이 0MW로 잘못 수신됐다. 특히 계통운영시스템은 2023년 9월 1일부터 10월 3일까지 해당 발전기의 출력을 지속적으로 과소 인식했고, 이로 인해 다른 발전기 출력을 불필요하게 포함해 부정확한 발전량 정보 수신으로 발전기별 출력 배분이 잘못 결정되는 문제가 발생했다. 분당복합화력발전소 외에도 당진화력발전소 8호기, 춘천수력발전소 1호기에서도 같은 문제가 발생한 것으로 추정된다.

보고서는 이러한 오류가 누적되면 인공지능(AI) 기반 전력망 제어는 오히려 과거의 오류를 학습해 재현할 위험이 크다고 경고했다. 지능형 전력망으로의 전환을 위해선, 먼저 정보의 정확성과 투명성이 담보돼야 한다는 것이다.

보고서는 송전망 투자와 산업 입지 전략을 동시에 해결하기 위해 단기적으로는 EMS 시스템 기능 정비 또는 신규 시스템을 도입하고, LMP의 투명한 산정과 공개를 위한 '전기사업법' 개정이 필요하다고 제안했다

중장기적으로는 △전력거래소와 한전의 망 운영 기능 통합으로 송전 투자와 비용회수 일관성 확보 △LMP에 대한 정무적 판단 개입 방지와 정보의 투명한 공개 △전기요금에 혼잡비용 기반 송전요금 반영해 한전 부채 완화를 제시했다.

유승훈 서울과학기술대학교 교수는 “국회입법조사처 보고서는 송전망 과부족 문제를 데이터로 파악하고, 그 비용을 요금에 반영해 산업정책과 에너지정책을 함께 설계할 수 있다는 가능성을 보여준다"며 “더욱 중요한 것은 기술이 아니라 정책적 결단과 시스템 투명성"이라고 말했다.

전지성 기자 jjs@ekn.kr